(57)【要約】【課題】  エッジ効果による端部濃度の上昇を起こさせない最適なVppを設定して良好な画像が得られるようにする。【解決手段】  ジャンピング現像を用いる画像形成装置において、ライン密度の異なる複数のライン画像を形成し、交流電圧成分を変化させたときのライン画像の濃度を測定し、測定濃度値が安定する交流電圧成分に設定するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャンピング現像を用いる画像形成装置において、ライン密度の異なる複数のライン画像を形成し、交流電圧成分を変化させたときのライン画像の濃度を測定し、測定濃度値が安定する交流電圧成分に設定することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はジャンピング現像を用いる画像形成装置において、交流電圧を最適な値に設定するようにした画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電バイアスを固定して現像バイアスを変化させながら複数のパッチ画像を形成し、パッチ画像濃度を測定して最適現像バイアスを決定し、現像バイアスを最適現像バイアスに固定して帯電バイアスを変化させながら複数のパッチ画像を形成し、このパッチ画像の画像濃度を測定して最適帯電バイアスを決定するものが提案されている（特許文献１）。
また、直流現像バイアスと露光エネルギーとの組み合わせの画像形成条件を記憶しておき、各画像形成条件で低濃度用パッチ画像を形成し、形成したパッチ画像の濃度に基づき最適現像条件、最適露光条件を決定してメモリに記憶するようにしたものも提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−１００４７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
非磁性一成分の非接触現像方式では、コロなどを使って現像ローラと感光体にギャップを設けている。このギャップは、寸法精度が部品ごとにばらっくため、製品やカートリッジごとに大きさが異なっている。このギャップが小さいときは、それに適するようにVpp（交流電圧のピーク・ピーク値）を小さくしないと、放電が生じたりトナーが飛散し易いいなどの問題がある。またギャップが大きいときは、それに適するようにVppを大きくしないと、エッジ効果によって端部濃度上昇を引き起こし、上記特許文献１、特許文献２のように画像形成条件を設定しても、必ずしも良好な画像を得ることはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、エッジ効果による端部濃度の上昇を起こさせない最適なVppを設定して良好な画像が得られるようにすることを目的とする。
そのために本発明は、ジャンピング現像を用いる画像形成装置において、ライン密度の異なる複数のライン画像を形成し、交流電圧成分を変化させたときのライン画像の濃度を測定し、測定濃度値が安定する交流電圧成分に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明はジャンピング現像を用いる画像形成装置において、ライン密度の異なる複数のライン画像を形成し、交流電圧値を変化させたときのライン画像の濃度を測定し、濃度値が安定する交流電圧値を決定することにより、エッジ効果がでにくい交流電圧値に設定することができ、良好な画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明が適用される現像装置の例を説明する図である。
現像装置本体２０は、トナー（図のメッシュ部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー収容部（一次貯留部）２７と、一次貯留部２７内に配設されたトナー攪拌部材２９と、一次貯留部２７の上部に設けられたトナー受け部材３０と、トナー受け部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、トナー受け部材３０に設けられ、トナー供給ローラ３１の下側部分に当接される受けシート３２と、トナー供給ローラ３１と当接し、感光体１７と僅かな間隔（１００〜３００μｍ程度）を介して対向するように設けられた現像ローラ３３と、現像ローラ３３の下方に当接する規制ブレード３４、規制ブレード３４が取付けられ、規制ブレードによって規制された落下トナーが当たりトナー収容部へ自由落下させるトナー経路部材として機能するケーシング壁４５、現像後に現像ローラに残ったトナーを回収する方向に当接しながらトナー漏れを防止するための上シール４６とから構成されている。
【０００７】
現像ローラ３３と感光体１７とは、コロによって僅かな間隔が設けられ（１５０μｍ程度設けられているが、実際は現像ユニットごとに精度が異なるため、100〜200um程度の範囲でばらついている。）、図示矢印で示すように互いに逆方向に回転駆動され、現像ローラと感光体とが対向する現像領域において、それぞれの周面が下方から上方へ同方向に移動し、現像ローラに現像バイアス電源（図示せず）から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加させて現像ローラと感光体との間に振動電界を作用させ、感光体に形成された静電潜像部分に現像ローラからトナーを供給して現像（ジャンピング現像）するように構成されている。
【０００８】
前述したように、現像ローラと感光体とのギャップが大きいとき、それに適するようにVppを大きくしないと、エッジ効果によって端部濃度上昇を引き起こす。このエッジ効果はライン密度が小さいライン画像ほど顕著であり、また、Vppが小さい程顕著である。
【０００９】
このエッジ効果について図２により説明する。
図２において、現像ローラと感光体間の矢印は電気力線を示しており、負トナーは電気力線の矢印の反対方向に動くことになり、感光体上の黒い部分（lon ）がトナーが付着したライン、感光体上の白い部分（Xoff）はトナーが付着していない部分を示している。ラインをlonXoff と表現したとき、Ｘが大きいほどライン密度は小さく、Ｘが小さいほどライン密度は高い。図２（ａ）は、ライン密度が低い場合であり、ラインのエッジ部分Ｅで電気力線が横方向（感光体表面と並行）に向き、この部分にトナーが集まるのがエッジ効果である。図２（ｂ）はライン密度が大きい場合であり、ラインのエッジ部分Ｅで横方向に向く成分が弱くなり、エッジ効果が出にくいことを示している。この横方向成分はVppが大きいと相対的に弱くなるためVppが大きいほど現れにくく、Vppが小さいと顕著に現れる。
【００１０】
本発明はlonXoff の異なる複数のＸに対する画像を形成し、Vppを変化させたときの濃度を測定してエッジ効果が出ない、もしくは少ないVppを求め、そのVppで現像を行うようにするものである。
【００１１】
現像波形には直流成分（Vdc）にある振幅をもった交流成分（Vpp）が重畳されるが、交流成分は主に矩形波を使い、正弦波や三角波、台形波でも構わない。ここでは矩形波（台形波）周波数は３ＫＨｚとし、デューティはトナーを引き剥がす側を60%とした。
【００１２】
感光体ユニットには、感光体をある電位(VO)に帯電する帯電装置（図示せず）を有している。帯電した感光体に向けて露光装置から光ビームが照射され、感光体上に静電潜像を形成する。本現像装置が適用される画像形成装置は、現像バイアス発生部と帯電バイアス発生部及び露光パワー制御部を有していて、中間転写ベルト上のトナー濃度をパッチセンサにて検出し、各制御手段にフィードバックできるようになっている。
【００１３】
Vdcは−200V〜−400Vの間で制御可能であり、Vppは1200V〜1800Vの間で制御可能である。またVOも−400V〜−700Vの間で制御が可能であり、露光パワーは、0.3、0.4、0.5、0.6(単位はuJ／cm2 ）と４段階の制御が可能になっている。
【００１４】
この装置を使って以下の制御方法を行い、エッジ効果のでにくいVppを求めるような制御を行う。この制御は、電源の投入時やカートリッジ交換時に自動的に行われる。このときの制御を図３を参照しながら説明する。
（１）現像バイアス直流成分(Vdc)と帯電電位(VO)の設定
現像ローラと感光体間のギャップが最も小さい100 μｍであると仮定して、交流成分Vppを最も小さい1200Vにし、放電が起きにくい状態にしておく。また露光パワーを最大の0.6uJlcm2 にし、露光した部分の電位が安定している状態にする。このときの感光体の電位をVLとする。そして、べた画像(露光の点灯時間が100%) でVdcを変化させて、所望の濃度が得られるVdcに決定する。このとき、VL-Vdcをコントラスト電位という。また、Vdc-VOを逆コントラスト電位といい、この値はある一定の値に決めておく。この値を適切に保つことで中間調の再現性が良好になる。とくに150Vから300Vの間が良好であるが、特に200Vから250Vの間が望ましい。ここでは、200Vとした。このようにしてVdcとVOを設定した。例えば、べた濃度を得るためには、Vdcを−300Vだったとき、VOは−500Vとなる。
（２）露光パワー(E)の設定
1on4offのライン画像パターンを露光パワーを変化させて、パッチセンサで検出される濃度が所定の濃度に近い一定の値を示すときの露光パワーに設定する。これによって中間調の濃度の再現性が良好になる。
（３）（１）、（２）で設定された条件で 1on9offの画像パターンの濃度を測定する。そのときの濃度をaとする。
（４） Vppを1300Vにして（１）、（２）、（３）をもう一度行う（なお、（２）の 1on4offのライン画像パターンの濃度は所定の濃度に近い値で一定になるようにする）。そのときの 1on9offの濃度をbとする。
（５）aとbを比較して濃度に差がほとんどなければVppは1200Vとして終了する。差があれば、Vppを100Vづづ大きくして（１）〜（４）を繰り返す。aとbの差がほとんどなくなる時点で終了する。 Vppを1800Vまで上げても、aとbの差が大きいときはVppを1800Vとして終了する。
（実施例１）
ある現像カートリッジとある感光体カートリッジを使って前記（１）〜（５）のプロセスで実験を行った。このとき得られた結果を図４に示す。この実験では、Vppを1200Vからスタートし、交流電圧Vppが100V上がるごとにエッジ効果の影響が少なくなるため濃度が薄くなっている。そして、1500Vと1600Vで差がなくなっていることがわかる。よって、Vppが1500V以上でエッジ効果の影響が少なくなるので、Vppを1500Vとする。実際の製品の制御では1800Vまで行う必要はないが、実験的に行った。濃度が薄くなっているか、薄くなっていないかの判断は、Vppを100V上げたとき、低下した濃度が0.03未満で判断すればよい。
（実施例２）
別の現像カートリッジと別の感光体カートリッジで同じ実験を行った。このとき得られた結果を図５に示す。この実験では、1800Vまで上げても濃度はあがり続けている。よってエッジ効果の影響をもっとも少なくするために、可変範囲でもっとも大きい1800VをVppとする。
（実施例３）
さらに別の現像カートリッジと別の感光体カートリッジでも同じ実験を行った。このとき得られた結果を図６に示す。この実験では、1200Vと1300Vで濃度はほぼ伺じである。またそれ以上あげても濃度はほとんど変わらず一定である。よってエッジ効果の影響はほとんどないため、放電や飛散対策のため可変範囲でもっとも小さい1200VをVppとする。実際の製品では1800Vまで行う必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明によれば、エッジ効果がでにくい交流電圧値に設定することができ、良好な画像を得ることが可能となるので産業上の利用価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される現像装置の例を説明する図である。
【図２】エッジ効果を説明する図である。
【図３】最適交流成分を求めるプロセスを説明する図である。
【図４】実験結果データを説明する図である。
【図５】実験結果データを説明する図である。
【図６】実験結果データを説明する図である。
【符号の説明】
【００１７】
１７…感光体、２０…現像装置本体、２６…トナー貯留容器、２７…トナー収容部、２９…トナー攪拌部材、２９ａ…搬送部材、３０…トナー受け部材、３０ａ…スクレーパ、３１…供給ローラ、３２…受けシート、３３…現像ローラ、３４…規制ブレード、４５…ケーシング壁、４６…上シール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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